CS239503B1

CS239503B1 - Connection for regulation of synchronous motor supplied by thyristor transducer with load commutation

Info

Publication number: CS239503B1
Application number: CS808642A
Authority: CS
Inventors: Josef Jelinek; Jiri Tresner
Original assignee: Josef Jelinek; Jiri Tresner
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS864280A1

Abstract

Řešení spadá do oboru průmyslové elektroniky. Jeho účelem je takové řešení regulačních elektronických obvodů tyristorového měníce, napájejícího synchronní motor, které umožňuje regulaci otáček motoru bez nutnosti montáže čidla otáček na hřídel motoru. Uvedeného účelu se dosáhne tak, že zpětná vazba regulátoru otáček je získávána ze svorkového napětí motoru prostřednictvím převodníku střídavého napětí na stejnosměrné. Aby toto napětí bylo úměrné otáčkám, jenutno udržet konstantní magneticky tok motoru. To je zajištěno prostřednictvím regulační smyčky magnetického toku, která je nadřazena regulační smyčce budícího proudu motoru. Informace o velikosti magnetického toku motoru se získává integrací svorkového napětí motoru. Integrály napětí jsou převedeny na stejnosměrný signál prostřednictvím převodníku.The solution lies in the industrial field electronics. Its purpose is such a solution electronic control circuits thyristor converter, feeding synchronous motor that allows regulation engine speed without having to mount the sensor speed on the motor shaft. That purpose is achieved by giving the controller feedback speed is obtained from the clamp motor voltage via converter AC voltage to DC. For this voltage to be proportional to the revolutions, it was all right maintain a constant magnetic flux engine. This is ensured through magnetic flux control loop that is superior to the excitation loop motor current. Size information the magnetic flux of the motor is obtained by integration terminal motor voltage. Integrals the voltages are converted to dc signal via converter.

Description

Vynález se týká zapojení pro regulaci synchronního motoru bez čidla otáček, napájeného tyristorovým měničem se zátěžovou komutací.The invention relates to a circuit for controlling a synchronous motor without a speed sensor, powered by a thyristor converter with load commutation.

Pro regulaci otáček synchronního motoru se používá tyristorový měnič, u něhož je komutace zabezpečena indukovaným napětím motoru. Regulátor tohoto měniče je u dosud známých zapojení řešen tak, že obsahuje proudovou regulační smyčku a nadřazenou otáčkovou regulační smyčku, přičemž otáčková zpět ná vazba je získávána z impulzního nebo analogového čidla otáček, které je montováno na hřídeli synchronního motoru. Montáž čidla otáček komplikuje konstrukci motoru a obvykle je obtížně realizovatelná u standartně vyráběných synchronních motorů.A thyristor converter is used to control the speed of the synchronous motor, where commutation is ensured by the induced motor voltage. The controller of this converter is solved in the hitherto known circuits, comprising a current control loop and a superior speed control loop, the speed feedback being obtained from a pulse or analog speed sensor mounted on the shaft of the synchronous motor. The mounting of the speed sensor complicates the motor design and is usually difficult to implement with standard synchronous motors.

V případě, že tyristorový měnič je určen pro rozběh většího počtu synchronních motorů, je nutno na regulátor připojit vždy odpovídající čidlo otáček. Při přepínání vzniká nebezpečí přerušení otáčkové zpětné vazby, což může vést k havárii pohonu.In case the thyristor converter is designed for starting of more synchronous motors, it is necessary to connect the corresponding speed sensor to the controller. When switching, there is a risk of interruption of the speed feedback, which can lead to a drive failure.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením podle vynálezu, jehož podstatou je to, že na fázové svorky synchronního motoru je zapojen napěťový převodník střídavého napětí na stejnosměrné, na jehož výstup je zapojen zpětnovazební vstup otáčkového regulátoru, jehož výstup je propojen se vstupempro řídící impulzy tyristorového měniče, který je výstupními svorkami připojen na fázové svorky synchronního motoru, přičemž na fázové svorky synchronního motoru jsou zapojeny v sérii integrátory, převodník integrálu střídavého napětí na stejnosměrné napětí a, zpětnovazební vstup regulátoru magnetického toku, jehož výstup je propojen se vstupem pro řídící impulzy tyristorového usměrňovače, který je výstupními svorkami připojen na svorky pro buzení synchronního motoru.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the circuit according to the invention, which is based on the fact that the AC voltage to DC converter is connected to the phase terminals of the synchronous motor, the output of which is connected to the feedback input of the speed controller. the output terminals are connected to the phase terminals of the synchronous motor, wherein the phase terminals of the synchronous motor are connected in series with integrators, an AC / DC converter and a magnetic flux regulator feedback input whose output is coupled to the thyristor rectifier control pulse input; which is connected to the terminals for the synchronous motor drive by the output terminals.

239 503239 503

- 2 Hlavní výhody uvedeného zapojení spočívají v tom, že umožňuje regulaci otáček synchronního motoru, napájeného tyristorovým měničem se zátěžovou komutací, bez čidla otáček na hřídeli motoru. Zapojení řeší rovněž regulaci magnetického toku motoru, čímž se zlepšuje využití synchronního motoru a zvětšuje regulační rozsah proudu tyristorového měniče v důsledku zlepšení komutačních vlastností při větších proudech motoru.The main advantages of said circuitry are that it allows the speed control of a synchronous motor powered by a thyristor converter with load commutation, without a speed sensor on the motor shaft. The circuit also solves the control of the magnetic flux of the motor, thereby improving the utilization of the synchronous motor and increasing the control current range of the thyristor transducer as a result of improved commutation properties at higher motor currents.

Na výkresu je příklad zapojení pro regulaci synchronního motoru bez čidla otáček, napájeného tyristorovým měničem se zátěžovou komutací. ^ř The drawing shows an example of a wiring for controlling a synchronous motor without a speed sensor, powered by a thyristor converter with load commutation. ^Ř

Na fázové svorky synchronního motoru je zapojen napěiový převodník 7 střídavého napětí na stejnosměrné, na jehož výstup je zapojen zpětnovazební vstup otáčkového regulátoru 8, jehož výstup je propojen se vstupem pro řídící impulzy tyristorového měniče £, který je výstupními svorkami připojen na fázové svorky synchronního motoru přičemž na fázové svorky synchronního motoru J_ jsou zapojeny v sérii integrátory 6, převodník 2 integrálu střídavého napětí na stejnosměrné napětí a zpětnovazební vstup regulátoru 10 magnetického toku, jehož výstup je propojen se vstupem pro řídící impulzy tyristorového usměrňovače 3_, který je výstupními svorkami připojen na svorky pro buzení synchronního motoru J_.The AC voltage to DC converter 7 is connected to the phase terminals of the synchronous motor, the output of which is connected to the feedback input of the speed controller 8, the output of which is connected to the input for control pulses of the thyristor converter. to the phase terminals of the synchronous motor 11 are connected in series by integrators 6, AC / DC converter 2 and the feedback input of the magnetic flux regulator 10, the output of which is coupled to an input for control pulses of the thyristor rectifier 3 driving the synchronous motor 11.

Při změnách otáček synchronního motoru je napětí na jeho svorkách úměrné součinu otáček a magnetického toku motoru. Magnetický tok motoru je úměrný integrálu svorkového napětí synchronního motoru J_. Regulační smyčka, tvořená integrátory 6, které jsou připojené na fázové svorky synchronního motoru J.» převodníkem 9 integrálu střídavého napětí na stejnosměrné napětí, regulátorem 10 magnetického toku a tyristorovým usměrňovačem 3., který je připojen na svorky pro buzení synchronního motoru udržuje konstantní hodnotu magnetického toku synchronního motoru. Potom napětí synchronního motoru je přímo úměrné otáčkám a je možno ho využít jako zpětnovazební signál v otáčkové regulační smyčce, tvořené napělovým převodníkem 7 střídavého napětí na stejnosměrné, který je připojen na fázové svorky synchronního motoru otáčkovým regulátorem 8 a tyristorovým měničem 2 připojeným na svorky synchronního motoru 1.When changing the speed of a synchronous motor, the voltage at its terminals is proportional to the product of the speed and the magnetic flux of the motor. The magnetic flux of the motor is proportional to the integral voltage of the synchronous motor 11. The control loop formed by the integrators 6 connected to the phase terminals of the synchronous motor J. The AC integral voltage converter 9, the magnetic flux regulator 10 and the thyristor rectifier 3 which is connected to the synchronous motor drive terminals maintain a constant magnetic value. flow of synchronous motor. Then, the voltage of the synchronous motor is proportional to the speed and can be used as a feedback signal in the speed control loop, consisting of an AC voltage to DC converter 7 which is connected to the phase terminals of the synchronous motor by speed controller 8 and thyristor converter 2 connected to the synchronous motor terminals. 1.

- 3 239 503- 3,239,503

Pro docílení větší přesnosti regulace otáček a regulace magnetického toku synchronního motoru je možné od svorkového napětí motoru odečíst úbytky na činných odporech motoru, způsobené protékáním proudu. Na výstupech integrátorů je rovněž možné kompenzovat úbytky, způsobené protékáním proudu přes reaktance motoru.In order to achieve greater accuracy of the speed control and the magnetic flux control of the synchronous motor, it is possible to subtract from the terminal voltage of the motor the current losses caused by the current flowing through the motor. At the integrator outputs, it is also possible to compensate for losses caused by current flowing through the motor reactances.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

239 S03

Swivel for controlling a synchronous motor powered by a thyristor converter with load commutation, characterized in that a voltage converter (7) of an AC voltage to DC is connected to the phase terminals of the synchronous motor (1), the output of which is a feedback input of the speed controller (8). the output is connected to the input for control pulses of the thyristor converter (2), which is connected to the phase terminals of the synchronous motor (1) by the output terminals, while the phase terminals of the synchronous motor (1) are connected in series and the feedback input of the magnetic flux regulator (10), the output of which is coupled to the input for the control pulses of the thyristor rectifier (3), which are connected to the drive terminals of the synchronous motor (1).